[发明专利]通道块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用在过程气体供应单元中的具有复杂通道的通道块、以及该通道块的制造方法。

背景技术

一种用在半导体制造工艺中的过程气体供应单元包括由形成有通道的由高耐腐蚀的不锈钢块制成的通道块。

传统上通过机加工在通道块中形成该通道。然而，通过该技术形成的通道中的大多数在形状上简单，因为机加工需要足以让切削工具(诸如端铣刀和钻)进入的空间，从而不可避免地导致直线形状的组合形式。

在通道块中形成复杂形状的通道的情况下，必须分别对多个单独的块进行加工，然后通过焊接或螺栓来联接它们。

作为复杂通道的一个示例，存在在通道块内形成U形通道的情形。在该情形下，要进行例如如在JP2003-97752A中公开的复杂过程来形成通道。

图24示出了形成U形通道的过程中的通道块的透视图。这被认为是第一加工步骤。图25示出了第二加工步骤中通道块的剖视图；图26示出了第三加工步骤中通道块的另一剖视图；而图27示出了第四加工步骤中通道块的另一剖视图。

通道块201设有U形通道。以下将说明图24至图27所示的加工步骤(以下简称为“步骤”)。

如图24所示，在第一步骤中，在块体211中从上方形成第一开口通道221，并且从侧面形成辅助通道223和连通通道222，从而与第一开口通道221的下端连通。此时，在侧表面中形成大直径凹进225，以便于随后的步骤。

如图25所示，在第二步骤中，将薄盘形块构件224插入到连通通道222中。

如图26所示，在第三步骤中，将块构件224焊接到辅助通道223上，从而形成焊接部分W。

如图27所示，在第四步骤中，通过切除块构件224和焊接部分W的一部分而形成第二开口通道226。

生产通道块201的以上过程将导致如下的问题：在形成连通通道222和辅助通道223的第一步骤中，工具的加工极限限制了连通通道222的长度。

换言之，为了形成诸如连通通道222的通道，在块体211中从侧面用钻形成深孔。对于较深的孔，加工期间的冷却效率易于降低，从而导致烧毁或其它缺陷。将难以形成比预定深度深的孔。如上所述，通道形状根据加工工具而有限制，因此难以在通道块201中形成复杂通道。

为了解决以上问题，已经提出了例如在JP2006-84002A中公开的方法。

JP2006-84002A公开了一种与包括块体和盖构件的通道块相关的发明。以如下方式使通道块形成有复杂通道：通过切削加工在块体中形成将构成通道的沟槽，然后将盖焊接到块体上。

图28为JP2006-84002A中的通道块的透视图。

通道块101由块体111和盖构件112构成。在块体111中形成有通孔121和沟槽122，并且与沟槽122相平行地形成沟槽122a来容纳盖构件112。盖构件112由椭圆形板材制成，该椭圆形板材配合并焊接在块体111的沟槽122a中，从而形成通道。

因为通过切削工具在块体111中形成沟槽122，从而能够以相对高的自由度形成通道。

JP2006-84002A中公开的技术能容易地提供复杂通道。然而，出现在通道中产生滞留区域的问题。

在半导体制造工艺中使用的过程气体供应单元可用来使趋于结晶的腐蚀性气体流动。然而，在如JP2006-84002A中所示的构造中，块体111在通道形成部分周围设有容纳盖构件112的沟槽122a，并且盖构件112焊接到块体111。因此，盖构件112构成通道的一部分，从而在块体111和盖构件112之间产生方角形边界。通道的这种方形外角可能引起流体滞留。

当在通道内允许流动的流体被改变为另一种流体或者被吹扫以清洁通道时，这种滞留区域引起流体滞留。该滞留流体将与流体置换相干涉。在允许流动的流体为趋于结晶的气体的情况下，该流体可能在该滞留区域中结晶。

如果流体在滞留区域中结晶，则用于吹扫通道的吹扫气体的流动将在流体滞留区域中减弱，从而不能容易地吹走产生的晶体。

在腐蚀性流体的情况下，在结晶时流体的纯度提高，可想到的是，这会引起流体腐蚀块体111和盖构件112的问题。特别地，当在块体111和盖构件112之间由于结合失效而产生间隙时，吹扫将更困难，这是不理想的。

发明内容

已经针对上述情况作出本发明，本发明的目的在于提供一种能够提供不易产生滞留区域的复杂通道的通道块。